Выбор серверов и рабочих станций

Скачать статью в формате pdf (необходимо зарегистрироваться или авторизоваться)

Выбор серверов и рабочих станций один из самых сложных этапов проектирования системы безопасности. Проектировщикам часто не хватает знаний в IT, а производителям серверов не хватает понимания как наложить требования видеонаблюдения на компьютерное “железо”. Статья призвана устранить этот разрыв и объясняет понятным для проектировщика языком как собрать нужные требования и превратить их в заявку производителю серверов и рабочих станций.

Статья является частью материалов реалити Эталонный проект видеонаблюдения и содержит полную и исчерпывающую информацию по этапу. Выбор серверов и рабочих станций - это шестой из тринадцати этапов проектирования системы видеонаблюдения. Все материалы всех этапов доступны на странице Реалити https://reality.proipvideo.ru/ Для наилучшего восприятия материала рекомендуется ознакомится с первыми пятью этапами.

Алгоритм и методология выбора серверов и рабочих станций в рамках Реалити кратко изложены в выступлении на конференции PROIPvideo

Выбор серверов и рабочих станций видеонаблюдения. Дмитрий Любовенко. Видеомакс.  PROIPvideo2025
Посмотреть на Youtube
На каналах VIDEOMAX регулярно публикуются обучающие видео, демонстрации работы технологий, записи мероприятий.
Подпишитесь, чтобы быть в курсе новых технологий видеонаблюдения


Алгоритмы и методологии выбора серверов и рабочих станций схожи. Начнем с выбора серверов видеонаблюдения. В конце статьи рассмотрим особенности выбора рабочих станций.

Входные данные для выбора серверов видеонаблюдения

Перечень входных приведен в Алгоритме выбора серверов видеонаблюдения. Это начальные условия для выбора определенные в техническом задании и получаемые предыдущих этапах проектирования.

Входные данные полученные на предыдущих этапах проектирования

ПО видеонаблюдения ПО видеонаблюдения определяет и тактику охраны, и проектирование рабочего место оператора и то, как мы выбираем и расставляем камеры и многое другое. ПО видеонаблюдения к моменту выбора серверов и рабочих станций должно быть известно.
Задание на подключение сторонних систем Способ подключения к сторонним системам влияет на то, какие интерфейсы потребуются у серверного оборудования
Спецификация ПО Техническая спецификация ПО видеонаблюдения необходима для того, чтобы определить какую ОС мы можем использовать, оценить возможности применения технологии аппаратной обработки данных (GPU для видеоаналитики или декомпрессии), уточнить технические требования и ограничения к платформам серверов, определить возможность работы со встроенными в камеры детекторами движения.
Список моделей камер и аксессуаров Здесь все очевидно. Чтобы рассчитать нагрузку на видеосервер нужно понимать с какими камерами и каким количеством ему необходимо справится
Спецификации на камеры и аксессуары Спецификации камер видеонаблюдения на этапе выбора серверов полезны чтобы понять - какие технологии мы можем использовать внутри камер для снижения нагрузки на серверы и рабочие станции: встроенный детектор движения, доступные высокоэффективные кодеки сжатия, технологии так называемого дополнительного сжатия.
Перечень применимых ПП, ФЗ и др. К серверному оборудованию могут предъявляться федеральные, отраслевые или ведомственные требования. Эту информацию необходимо искать в перечне указанной в проекте нормативной документации (НД). Кроме этого рекомендуется произвести анализ НД, не указанной в проекте, но применимой в целом к оснащаемому видеонаблюдением объекту, а также проконсультироваться у экспертов.

Перечень требований из Задания на проектирование. Подробно об этапе подготовки Задания на проектирования в статье к первому этапу Разработка и согласование задания на проектирование:

Глубина хранения и режим записи архива Количество дней хранения архива, и режим записи: по тревоге внешних систем, по детекции движения, по расписанию, постоянно.
Требования к резервированию Требования к резервированию могут быть самыми разнообразными начиная от резервирования сетевых подключений, и заканчивая резервированием серверов, видеоархивов. Часть задач решается аппаратными средствами, а часть программными в ОС или в ПО видеонаблюдения. Об этом подробнее ниже в статье
Требования к мониторингу Как правило, это требования к тому, какие параметры работы оборудования необходимо контролировать вовне видеосервера или рабочей станции. Иногда это могут быть требования о возможности подключения к корпоративным системам контроля эксплуатируемые заказчика.
Требования к защите информации Здесь могут быть прямые указания на использование аппаратных и программных средств защиты информации на серверах и рабочих станция видеонаблюдения. В этом случае все просто - берем и выполняем.
Уровень обслуживания У заказчика могут быть особые требования по тому, какой уровень обслуживания требуется для серверного оборудования. Например: обслуживание в месте эксплуатации, продолжительность простоя системы, наличие ЗИП на объекте.
Требования к рабочим станциям Казалось бы - причем здесь требования к рабочим станциям, когда мы выбираем серверы. Однако данные на рабочие станции отправляет сервер видеонаблюдения и то, каков объем этих данных влияет на сетевые интерфейсы сервера.

Перечисленные входные данные не позволяют сразу переходить к выбору производителя серверов и выбору модели сервера. Нам необходимо выяснить еще несколько параметров, значительно влияющие на требования к производительности сервера и подсистеме хранения видеоданных.

Интенсивность и количество/частота движения

С оценкой интенсивности и количества движения есть путаница. Попробуйте не подсматривая в правильный ответ оценить на уровень интенсивности и количество/частоту движения на этих сценах:

Правильный ответ: На первой сцене где двор жилого дома интенсивность движения будет низкой, а количество/частота движения будет высокой. На второй сцене интенсивность движения будет высокой, а количество/частота движения будет низкой.

Чтобы разобраться дадим определение терминам.

Интенсивность - это мера совокупного объема изменяющейся информации в изображении с камеры. Интенсивность принято разделять на: Низкую, Среднюю, Высокую.

Количество/частота движения - сумма отрезков записи по детекции движения в часах в течение суток. Измеряется в ч/сут.

*Термины не гостированные, и взяты из профессионального обихода устоявшегося в отрасли систем видеонаблюдения.

Возвращаясь к представленным сценам и понимая термины мы теперь можем понять почему на первом изображении интенсивность невысокая - картинка практически вся статичная и объем изменений в кадре малый, т.к. даже много движущихся объектов (машины и люди) не занимают много площади кадра. При этом количество/частота движения большое, т.к. вероятность наличия движения во дворе жилого комплекса высокая. Тогда как в подъезде жилого комплекса объекты крупные и интенсивность высокая, но движение возникает редко - по суммам отрезков наличия движения это может быть всего лишь 3-4 часа в день в зависимости от количества квартир в секции дома.

Зачем же нужно проводить оценку уровня интенсивности и количества/частоты движения и как это влияет на сервер? Параметр Интенсивность влияет на аппаратные ресурсы сервера по обработке видеоизображения и объем записываемой информации в архив, т.к. при высокой интенсивности поток к камеры увеличивается. Количество/частота движения определяет какое количество информации будет записано в архив в режиме записи по детекции. О режимах записи мы поговорим ниже в разделе с расчетом видеоархива.

Важно понимать, что оценку уровня интенсивности и количества/частоты движения может сделать только проектировщик. Именно он понимает какую сцену наблюдает камера, т.к. именно он расставлял камеры и выбирал угол обзора. Анализ необходимо провести индивидуально по каждой камере в проекте. Рекомендуется занести эту информацию в таблицу. Пример такой таблицы для Эталонного проекта вы можете найти в материалах шестого этапа Реалити. Артефакты эталонного проекта собраны в специальном разделе файлового архива сайта по ссылке.

Типовые рекомендации по оценке интенсивности:

Низкая - применимо для обзорных камер с малым количеством движения в кадре

Средняя - применимо для улицы и помещений со стандартными условиями и типовыми для видеонаблюдения сценами

Высокая - применимо для крупных сцен, улицы с интенсивным движением, проходных предприятий, вокзалов, аэропортов и т.д.

Примеры оценки количества/частоты движения:

  1. Для камеры наблюдающей за холлом большого БЦ с режимом работы с 8:00 до 20:00 включая уборку в холле утром и вечером значение ч/сут можно установить 12, т.к. движение будет постоянно.
  2. Для камеры наблюдающей за тамбуром запасного выхода в случае ЧС значение ч./сут можно установить 1, т.к. фактически запасной выход не эксплуатируется и движения там практически отсутствует.
  3. Для камеры установленной в коридоре офиса ведущего в зону где работают 20 человек стандартный рабочий день значение ч./сут можно поставить 4 или менее, т.к. люди выходят до 10 раз в день для гигиенических процедур и на обед, быстро проходят мимо камеры.

Формат сжатия. Что выбрать: H.264 или H.265

Можно с уверенностью утверждать, что все современные камеры видеонаблюдения поддерживают оба стандарта форматов межкадрового сжатия H.264 и H.265. Первая версия формата H.265 ратифицирована в 2013 году, через 10 лет после появления формата H.264. Казалось бы прошло уже столько лет с появления H.265 позиционирующегося как более эффективная замена H.264, но до сих пор его применяют с опаской. Обычно звучат опасения что H.265 требует в разы больше вычислительных ресурсов, и имеет низкую совместимость. Все это верно, но как это сказывается на применение в системе видеонаблюдения?

H.265 как более эффективный кодек позволяет, с тем же уровнем качества со сценами характерными для систем видеонаблюдения, получать поток примерно в 2 раза меньше. Соответственно, и видеоархив мы уменьшаем в два раза! При этом доля стоимости СХД внутри стоимости видеосервера составляет до 80%. Что касаемо требований к вычислительным ресурсам. Наш опыт показывает, что прибавка в стоимости из-за более мощного процессора необходимого для декомпрессии H.265 несопоставимо меньше, чем стоимость жестких дисков необходимых для хранения большого архива при работе с кодеком H.264.

Помимо экономии на СХД кодек H.265 уменьшает нагрузку на сетевые интерфейсы как сервера и рабочей станции, так и коммутаторов ЛВС.

В текущих реалиях мы не видим причин почему в системах видеонаблюдения нужно  использовать устаревший кодек H.264 (если в проекте нет каких-то явных указаний к его применению). Смело используйте H.265 и экономьте деньги заказчиков на хранении архива.

Когда параметры потоков определены мы можем рассчитать архив, и сформировать требования к серверам видеонаблюдения для выбора производителя и перехода к подбору модели сервера

Определение размера видеоархива

Размер архива в простом случае рассчитывается по формуле:

V= b x 3600 x h x d x n / (8 x 1024)

Где:

  • V - объем СХД в гигабайтах (Гб)
  • b - битрейт (поток) с одной камеры в мегабитах в секунду (Мбит/с)
  • 3600 - количество секунд в часе
  • h - количество часов записи в сутки (например, 8)
  • d - количество дней хранения архива
  • n - общее количество камер
  • 8 - перевод из мегабит в мегабайты (8 бит = 1 байт)
  • 1024 - перевод из мегабайт в гигабайты (1 Гбайт = 1024 Мбайт)

Проблема практического применения формулы в том, что камеры в проекте могут быть разных производителей, с различными разрешениями, с различными сценами отличающимися интенсивностью и количеством/частотой движения. В дополнении к этому для разных камер может требоваться различная глубина архива в зависимости от тактики охраны. Правильнее кластеризовать камеры по перечисленным параметрам и воспользоваться калькуляторами потоков и архива.

В интернете есть множество on-line калькуляторов потоков с камер и размеров архива:

  • Калькуляторы производителей Камер. Отличное решение, позволяющее сослаться на авторитет вендора камер.
  • Универсальные калькуляторы, например от JVSG. Оптимальное решение для оценки размера архива по усредненным данным без учета особенностей режимов кодирования конкретного вендора камер.
  • Калькуляторы производителей ПО для видеонаблюдения. Позволяют помимо оценки размера архива получить аппаратные требования к серверу. Важно понимать, что производитель ПО не гарантирует размер архива с камер видеонаблюдения - это не его профиль. Такие калькуляторы пригодятся для общей оценки и сравнения с данными других калькуляторов.
  • Калькуляторы производителей видеосерверов, например Калькулятор VIDEOMAX. Позволяют получить не просто расчет размеров потоков с камер и архива, но и сразу готовую конфигурацию сервера. Вендор отвечает за корректность расчета архива по введенным данным, и в случае нехватки глубины архива на объекте решит проблему самостоятельно.

Какие потоки брать для расчета - с калькулятора вендора камер, или из универсальных калькуляторов, или из калькуляторов вендоров ПО или серверов? Кому больше доверяете, у того данные и берите. Более точные данные о потоках с камер скорее всего у вендора камер. Более точные данные для расчета нагрузки на сервер - в калькуляторе вендора ПО или серверов.

Режим записи

Важно определить режим записи. Нередко в Заданиях на проектирование встречается требование постоянной записи - 24 часа в сутки. Заказчиков можно понять - им важно иметь полную запись происходившего чтобы случайно не пропустить что то важное. Оборотная сторона этого - неоправданно завышенные размеры СХД, существенно увеличивающие бюджет всей системы видеонаблюдения.

Современные детекторы движения встроенные в камеры или в ПО видеонаблюдения гарантируют, что любое движение будет гарантировано зафиксировано. Более того, на уличных камерах, где присутствует много лишнего движения (раскачивание веток растений от ветра, вспышки света и мерцание фонарей, и т.п.) хорошим выходом для сокращения архива - запись по срабатываниям нейросетевых детекторов объектов (люди, животные, автомобили).

Рекомендуем провести разъяснительную беседу с заказчиком, показать разницу в размере архива предварительно рассчитав с режимом записи 24 ч/сутки, и с режимом записи по детекции движения произведенного на основании оценки количества/частоты движения в сцене. Цифры оценки работают лучше любых слов, и скорее всего заказчик выберет вариант, где архив меньше.

Если же заказчик настаивает на записи 24/7, то альтернативой режиму постоянной записи может быть режим, когда в архив постоянно пишется поток со сниженными параметрами (разрешение, к/с, степень сжатия), но в период срабатывания детектора движения в архив пишется поток с наилучшими параметрами. Такой режим, например, определен в пп969 для объектов транспортной инфраструктуры. Расчета архива для такого режима лучше передать экспертам, например, производителям специализированных серверов для видеонаблюдения.

Программный детектор или детектор камеры

Движение детектировать можно в ПО видеонаблюдения, либо в камере видеонаблюдения.

Камерный детектор работает с несжатым изображением, не нагружает сервер видеонаблюдения. Казалось бы - сплошные плюсы. Однако есть и минусы. Об этом мы подробно рассказывали в материале Какой детектор движения лучше – камерный или в ПО видеонаблюдения?

Мы настаиваем на программной детекции движения. Причины:

  • работает с любыми камерами. Если в проекте заменят камеры, то это не потребует пересчета и корректировок сервера. Кроме этого для работы камерного детектора камеры и ПО должны быть интегрированы. И если производитель камер обновил протокол, то детекция движения перестанет работать - обновил прошивки и система сломалась
  • единый интерфейс и правила настройки. Детектор движения в камере настраивается как правило через Web интерфейс камеры. Это не удобно: нужно помнить пароли к камере, нужно переходить от камеры к камере и т.п.
  • детектор в ПО видеонаблюдения часть оферты производителя. Производитель камеры встроил какой то детектор в камеры. И это допфункционал, который для производителя камер может быть неважным. И на сколько он качественный, насколько его можно тонко настроить - мы не можем быть уверены. В ПО видеонаблюдения детектор является частью функционала ПО и производитель гарантирует его качественную работу и тонкую настройку. Если будет работать плохо, ПО можно и заменить. Камеры заменить гораздо сложнее.

Все аспекты детектирования движения в видеонаблюдении в статье Детекция движения в ПО видеонаблюдения.

Запись тревог

Периодически при подборе серверов для видеонаблюдения возникает запрос о том, как учесть требования проекта по записи от внешних тревог. Например, вот требования изложенные в задании на проектирование Эталонного проекта:

  • Запись по обнаружению дыма и/или огня на пункте хранения ТБО
  • Запись по тревоге СОТС/СПС/СКУД (в течение всего времени длительности тревоги, но не менее 1 минуты) с камер, в поле зрения которых находятся источники тревоги.

Требуется предусмотреть место в СХД для хранения тревог.

Такими требованиями можно пренебречь, и вот почему. Во-первых, мы исходно предполагаем, что тревог будет не много и их суммарная продолжительность будет невелика. Иначе эффективность работы оператора будет под вопросом. Во вторых, при возникновении тревоги, если в поле зрения камеры будет движение, то место для него уже предусмотрено расчетом записи по детекции движения. Если движения не будет, то поток для записи будет крайне малый - на уровне погрешностей расчета и округления СХД до уровней в рядах размеров дискового пространства сервера.

Требования к конфигурации сервера

Системы видеонаблюдения отличаются от иных разделов проекта систем безопасности высокой нагрузкой на серверы. Нагрузку создает обработка данных от большого количества камер и видеоаналитика.

Когда мы понимаем, что в один сервер мы не помещаемся, или когда присутствуют очень разные требования тактики охраны по разным камерам, то систему нужно разделять на несколько серверов и это задача творческая.

Конфигурация и программная обвязка сервера определяются требованиями по отказоустойчивости, информационной безопасности, мониторинга, нормативными требованиями.

Последовательно разберем все аспекты формирования требований к серверам.

Требования к процессору

Вычислительные ресурсы в зависимости от особенностей ПО видеонаблюдения и применяемой видеоаналитики распределяются между основным процессором (процессорами) CPU сервера и графическим процессором GPU видеокарты, или специализированным графическим ускорителем. Причем некоторые программный комплексы позволяют выбирать где будет производиться обработка видео - на CPU или на GPU. И экономика выбора не всегда очевидна. Рекомендуется провести сравнение стоимости конечного решения в двух вариантах - использование преимущественно CPU, и использование преимущественно GPU.

Для получения требований к процессорным мощностям для обработки видеоизображения есть только два варианта:

  1. Вендор ПО видеонаблюдения. Можно создать запрос в поддержку производителя ПО, либо воспользоваться калькулятором. Сегодня у всех производителей ПО есть on-line калькуляторы, где можно самостоятельно ввести параметры системы видеонаблюдения и получить требования к CPU и GPU.
  2. Вендор видеосерверов. Существуют производители специализированных решений, отлично понимающих в современных технологиях видеонаблюдения и готовых предложить готовый комплект серверного оборудования под задачу уже вместе с СХД, с ПО видеонаблюдения, с дополнительным сервисным ПО согласно требованиям заказчика. Вы также можете сделать запрос. И у немногих из них есть калькуляторы для самостоятельного расчета.

Вендор ПО видеонаблюдения является первоисточником - он производит ПО и его рекомендациям можно доверять. Однако нужно понимать, что основной бизнес производителя ПО - продавать программные комплексы. Скорее всего требования к серверу будут несколько завышены, чтобы обезопасить себя от претензий. Бизнес вендора видеосерверов - продажа серверов видеонаблюдения и он заинтересован чтобы его продукция была конкурентоспособной, оптимальной для решения задачи партнера, но при этом чтобы задача гарантированно была решена. Он несет ответственность за свое решение и достаточность производительности.

Сами по себе требования к процессору формулируются в виде указания конкретного процессора. Как правило, это процессоры Intel. Процессоры AMD слабо распространены в видеонаблюдении. Иначе требования могут звучать как указание минимального количества ядер и их минимальной тактовой частоты. Второй вариант дает больше свободы в выборе конкретной модели сервера.

Если в результате расчета требований оказывается, что в один сервер мы не помещаемся - нет процессоров, способных обработать нагрузку, то систему нужно делить на отдельные серверы. И здесь могут быть различные варианты.

Разделение системы по серверам

Разделение системы по серверам может быть обусловлено как большим архивом, который не помещается в один сервер, так и невозможностью справиться с нагрузкой процессором (процессорами) одного сервера.

Разделение системы по отдельным серверам не приводит к разделенности системы для оператора. Оператора ПО видеонаблюдения получает доступ к любой камере на любом сервере и может даже не знать сколько серверов в системе видеонаблюдения.

Разделение системы по серверам может производиться по различным принципам:

  • равномерное распределение. Нагрузка равномерно распределяется по серверам, и каждому серверу поручается обработка некой уменьшенной копии объекта содержащей и основные и дополнительные камеры, и уличные и внутренние, с аналитикой и без. Этот вариант позволяет сделать все серверы одинаковыми, что упрощает обслуживание и поддержание ЗИП. Дополнительно повышается “живучесть” - оператор имеет доступ к камерам всех частей объекта, даже если один сервер в какой то момент откажет.
  • распределение по признакам камер. Нередко уличные камеры распределяют на один сервер, внутренние на другой, камеры с видеоаналитикой на третий, и т.п. В этом есть “житейская” логика, но в результате мы получаем зоопарк серверов и низкую “живучесть” - при отказе одного сервера мы теряем полностью контроль части объекта охраны или часть функционала системы видеонаблюдения.
  • распределение по тактике охраны. Разделять неравномерно разумно тогда, когда мы имеем очень разные требования к тактике охраны, к отказоустойчивости, защищенности, резервирования данных и вычислительных ресурсов. В этом случае камеры, для которых требования сильно различаются распределяют на разные серверы. Информацию о различиях в требованиях можно и нужно брать из Задания на проектирование. Например, все камеры с производства распределяют по серверам с защитой от выхода из строя одного-двух HDD, делают резервирование серверов, и т.п. Тогда как камеры из офисной части и наблюдения за периметром распределяют на простые и недорогие серверы без отказоустойчивости.

Это типовые принципы, но логика распределения может быть самой разнообразной. Распределение - творческий процесс, и здесь важно понимать какую задачу мы решаем распределением, и какие свойства системы мы можем улучшить, или где мы можем потерять при распределении. Баланс ищется на стыке отказоустойчивости, удобства обслуживания и эксплуатации, стоимости.

Что касаемо распределение системы по серверам, связанное с ограничением по объему СХД внутри одного сервера. Это ограничение определяется возможностями продуктовой линейки вендора сервера и здесь принцип простой - сколько и каких дисков мы можем поставить в сервер с требуемым уровнем отказоустойчивости (RAID) таково и ограничение. У многих производителей есть еще опция подключения дополнительных дисковых полок к серверу - JBOD (Just a Bunch of Disks), которые практически безгранично расширяют возможности хранения архива на одном сервере. И вот здесь нужно проявлять разумность.

Стоимость JBOD и сервера отличаются до 10%, тогда как надежность системы видеонаблюдения с дополнительным сервером значительно возрастает.

JBOD - это часть массива видеоданных находящаяся вне сервера, тогда как сервер видит ее как часть себя - стандарты и протоколы для работы с массивом не предполагают изначально внешнего подключения. И если кто то в процессе работы системы выдернет кабель между сервером и JBOD, или даже не в той последовательности включит сервер и JBOD, то можно получить поломку массива.


JBOD разумно использовать, когда стоит задача обеспечить резервирование данных - складирование в отдельное место данных по определенному в ТЗ принципу. Например, резервный архив с большой глубиной, при том что основной “горячий” архив находится физически внутри на сервере.

В Калькуляторе VIDEOMAX есть специальный режим - Эксперт, позволяющий производить расчет системы поэлементно - сервер за сервером. Это позволяет распределить камеры по серверам и рабочим станциям системы в произвольном порядке.

Требования по отказоустойчивости

Требования по надежности и отказоустойчивости должны изначально следовать из Задания на проектирования. Однако рекомендуется и проектировщику самостоятельно оценивать уровень важность объекта и уровень угрозы жизни людей и возможные экономические потери возникающие в момент простоя системы на период ремонта. Скажем, если система видеонаблюдения встроена в производственные процессы предприятия, то устанавливать простой сервер без дополнительной отказоустойчивости это создавать риск остановки предприятия на период ремонта видеонаблюдения.

Немного о терминах. Отказоустойчивость в отношении серверов, это способность сохранять работоспособность при выходе из строя отдельных компонентов. Надежность более обширное понятие предполагающее способность системы работать без сбоев. Надежность системы видеонаблюдения подразумевает как надежность серверов, так и их отказоустойчивость.

Если в Задании на проектирование перечислены конкретные требования связанные с обеспечением надежности, отказоустойчивости, уровню обслуживания, времени простоя, то эти требования являются руководством к действию для выбора серверов. Варианты формулировок требований к серверам и способы обеспечения

Защита сетевых подключений. Защита от выхода из строя сетевого интерфейса.

Применение сетевых адаптеров и ОС с поддержкой технологии LACP (Link Aggregation Control Protocol) стандарта IEEE 802.3ad, либо стандарта IEEE 802.3ax.

*убедитесь, что коммутаторы поддерживают эту технологию

Отказоустойчивый массив данных. Защита видеоархива от поломки HDD.

Отказоустойчивый массив на базе аппаратного RAID контроллера. Для небольших массивов применимы уровни RAID 1 и 5. Для массивов больше 4-х дисков применяют RAID 6. Подробно в статье Резервирование HDD. RAID массивы для видеонаблюдения

Защита от выхода из строя блока питания сервера. Защита от поломки источника бесперебойного питания.

Блок питания Redundant с резервируемыми модулями блока питания. Самые простые схемы 1+1 здесь применимы.

*если необходимо защититься от поломки источника бесперебойного питания необходимо модули БП сервера подключать к разными ИБП

Резервирование видеоархива. Дублирование видеоархива

Это возможно путем создания копии архива на отдельное хранилище данных. Если не указано подробностей о технологии, то базово проще это сделать за счет функционала ПО видеонаблюдения и передавать автоматически данные архива на отдельный сервер по заданным параметрам: все камеры, выделенные камеры, хранить не менее (реже не более) заданного количества дней.

*не каждое ПО видеонаблюдения имеет такой функционал. Уточняйте в спецификации на ПО видеонаблюдения

Резервирование серверов

Основные игроки на рынке ПО для видеонаблюдения предлагают функцию резервирования серверов, когда при выходе из строя сервера все камеры или заданные настройками (в зависимости от ПО) перераспределяются на другие серверы. В таком случае следует дополнительно заложить в серверы только лишь запас процессорной мощности и дискового пространства для обработки и записи дополнительных потоков, при выходе из строя одного из серверов системы видеонаблюдения.

Наличие СЦ в регионе местонахождения объекта проектирования. Ремонт в течении заданного количества дней. Ремонт на объекте эксплуатации. Наличие ЗИП. Расширенная гарантия на 4,5 и более лет.

Все эти требования ретранслируются производителю серверов.

Если заказчик не готов сформулировать подробные технические требования, то рекомендуется запросить ожидания заказчика по максимальному времени простоя системы после поломки. Любой заказчик способен просчитать последствия и определиться с критичным временем простоя системы. Важно только лишь адекватно подходить к этой оценке и не завышать значение.

Требования о времени простоя системы влияет на выбор проектных решений и выбор оборудования. Например, добавление комплектов ЗИП для быстрого устранения неисправностей, или добавление к продукции лицензий на обслуживание и устранение неисправностей производителем или сертифицированным сервисным центром на объекте эксплуатации. О том как конвертировать время допустимого простоя системы в технические требования к серверному оборудованию подробно изложено в статье Надежность и отказоустойчивость станционной части системы безопасности и видеонаблюдения

Исполнение сервера

Здесь очень коротко. Серверы рекомендуется устанавливать в специализированном помещении - серверной. Исполнение 19" является типовым для размещения серверного оборудования. Помимо этого 19" исполнение установленное в стойку или шкаф делает обслуживание оборудования удобным и быстрым.

При проектировании новой системы видеонаблюдения нужно подбирать шкафы под сервер, а не сервер под шкафы. Эта логика заложена в этапность проектирования и нашла отражение в Реалити Эталонный проект видеонаблюдения.

Требования к системному ПО - выбор ОС

Серверы и рабочие станции в видеонаблюдении - это устройства решающую конкретную прикладную функцию: обработки изображения, запись, хранение и воспроизведение видеоданных, отображение информации с камер и тревог в системе оператору, и др. С интерфейсами операционной системы пользователи системы практически не взаимодействуют. С этой точки зрения не важно какая ОС установлена на сервер, если обеспечивается выполнение прикладных задач. Однако есть ряд нюансов, которые могут влиять на выбор.

Базово существует два больших семейства операционных систем для компьютеров и серверов:

  • Microsoft Windows (Windows 10, Windows 11 и серверные ОС). Универсальные ОС, имеют широкую поддержку драйверов оборудования и различного ПО. Знакомы даже начинающим специалистам настройщикам систем видеонаблюдения.
  • Linux (Ubuntu, Debian, Fedora, Arch). Наибольшее распространение получили в серверном сегменте. Есть сложности с поддержкой оборудования пользовательских ПК. Меньше совместимого ПО. Требуют специальных компетенций для настройки и обслуживания.

Microsoft Windows проще и привычнее. Любое ПО видеонаблюдения совместимо с Windows. Однако учитывая геополитические реалии нужно понимать, что применение Microsoft Windows может нести за собой угрозы как со стороны Microsoft - они могут например, отказать в обновлении, или отозвать лицензии. Так и со стороны регуляторов и надзорных органов России - запрет на эксплуатацию оборудования с ОС Microsoft Windows на определенных объектах, либо тотально на всех компьютерах.

Мы рекомендуем в новые проекты закладывать серверы с ОС семейства Linux.

Какую именно ОС Linux выбрать для сервера и рабочей станции? В первую очередь нужно смотреть на поддерживаемые типы ОС в документации на ПО видеонаблюдения. Для российского рынка список можно разделить следующим образом:

  1. Бесплатные версии ОС Linux (Ubuntu, Debian). Это лицензии с открытым кодом, которые можно свободно скачивать, устанавливать, использовать. Лицензия разрешает любое использование ОС и не содержит ограничений по распространению.
  2. Платные сертифицированные версии ОС Linux (Astra Linux, Red OS, Alt Linux). Версии ОС Linux с поддержкой от производителя или интегратора. Реализуются в вариантах различного уровня защищенности, в т.ч. подтвержденных сертификатами ФСТЭК.

Что касаемо поддержки. Бесплатные версии ОС Линукс в полной ответственности установщика. Именно он отвечает за защищенность системы, обновления, стабильность работы драйверов и прикладного ПО. Имеет смысл применять тогда, когда сервер приобретается с уже установленной и настроенной ОС. Идеально, если это единым ПАК с программным обеспечением видеонаблюдения.

Платные версий ОС на основе Линукс подразумевают как правило поддержку для конечного потребителя от производителя ОС. Только в этом случае появляется возможность отдельно приобрести сервер, ОС, и ПО видеонаблюдения. Поддержку такого решение обеспечат по отдельности производители указанных компонентов. Однако нужно иметь в виду, что эксплуатирующей организации придется иметь дело с тремя разными вендорами при возникновении проблем.

Применение именно сертифицированных версий ОС должно быть обусловлено потребностью заказчика, и его оценкой уязвимостей и соотнесения его с объектами критической информационной инфраструктуры (КИИ), либо это может быть прямое указание нормативных документов РФ.

Существует ли совместимость компонентов сервера с версией ОС? Да, такое может быть, особенно при использовании видеокарт и нейроускорителей. Необходимо запросить у производителя сервера подтверждение совместимости с выбранной версией ОС.

Если заказчик не требует применения сертифицированной ОС на серверах и рабочих станциях системы видеонаблюдения, закладывайте готовые решений уже в комплекте с установленными бесплатной версией ОС Linux и ПО видеонаблюдения. Если в какой то момент возникнет потребность использовать сертифицированную версию ОС Linux, то переустановка и настройка не потребует аппаратного апгрейда сервера, т.к. базовая совместимость компонентов с ОС Linux уже обеспечена.

Дополнительное ПО и утилиты

Серверы и рабочие станции для видеонаблюдения - специализированные решения для конкретной задачи. Все требования к дополнительному ПО, утилитам обслуживания и мониторинга, пакетам редактирования документов и изображений и т.п. должны быть изложены в Задании на проектирование. Не стоит закладывать по принципу “на всякий случай”. Это дополнительный перерасход средств заказчика за функционал, которым не будут пользоваться, и который может быть даже вреден - офисными приложениями могут начать пользоваться операторы отвлекаясь от основной задачи.

Особняком стоит система мониторинга состояния компонентов оборудования. Это безусловно полезная система позволяющая предотвратить серьезные поломки и остановку работы видеонаблюдения, продлить срок эксплуатации серверов и рабочих станций. И как это не покажется странным, особенно это актуально в системах с резервированием компонентов - вовремя полученная информация о выходе из строя резервированного компонента, и замена его при обслуживании и даже не останавливая работу сервера, обеспечивает непрерывность работы системы видеонаблюдения.

Предусмотреть мониторинг состояния серверов и рабочих станций безусловно полезно на этапе проектирования системы и выбора оборудования. Многие производители предлагают встроенные и дополнительные системы мониторинга своего состояния. Однако в системах видеонаблюдения есть свои особенности ограничивающие применение части технологий мониторинга. Подробно о различных технологиях мониторинга мы рассказывали в статье Мониторинг состояния сервера в системах видеонаблюдения

Требования собраны. Мы знаем какой нам нужен объем дискового пространства для архива, сколько необходимо серверов и какой производлительности, какие технологии резервирования требуются, каков должены быть уровень обслуживания, системное и дополнительное ПО. Теперь на основе этих требований необходимо определить вендора способного эти требования удовлетворить.

Выбор вендора (марки) серверов

Если у заказчика есть предпочтения по марке серверного оборудования, то выбор вендора сделан за вас и можно смело пропустить этот шаг в алгоритме. Однако стоит проверить - всем ли требованиям установленным в Задании на проектировании и требованиям проекта соответствует выбранная заказчиком марка. Если нет, то рекомендуется сделать исследование и предложить заказчику либо отказаться от части требований, либо согласится на предложенную вами замену.

В первую очередь в основе выбора производителя серверов для видеонаблюдения требования изложенные в явном виде в Задании на проектировании и те, которые мы собрали на предыдущих этапах: требования к производительности, количество HDD в сервере, технологии отказоустойчивости, возможности установки ОС и дополнительного ПО производителем серверов, наличие дополнительной гарантии, пакетов обслуживания на объекте эксплуатации, наличие регионального сервисного центра, и другие требования. Рынок серверов очень конкурентный и вы наверняка найдете много производителей, готовых удовлетворить все эти требования.

Дополнительно при выборе вендора серверов стоит обратить внимание на следующее:

  • наличие сервисного центра в регионе местонахождения объекта проектирования. Отправлять сервер для ремонта в другой регион это дорого и долго. Объект останется без охраны на продолжительный период.
  • история и позиционирование бренда - как долго бренд существует, как себя позиционирует. Выбирайте бренды с долгой историей и ориентированные на индивидуальные запросы. Нередко возникает потребность модернизировать и доработать сервер под изменяющиеся потребности при реализации проекта.
  • вендор-лок. Избегайте вендоров, которые на аппаратном уровне ограничивают применение компонентов других производителей. Это может привести к невозможности модифицировать и расширить функционал сервера в будущем, а также сделать негарантийное обслуживание необоснованно дорогим.

Особняком стоит класс устройств - ПАК. ПАК — программно-аппаратный комплекс объединяет в себе аппаратную платформу, системное и прикладное программное обеспечение, которые работая вместе обеспечивают выполнение заданных функций. Производителей ПАК сильно меньше чем производителей серверов, т.к. здесь необходимо сочетать экспертизы в аппаратных и программных IT, и в системах безопасности и видеонаблюдения.

Преимущество ПАК в том, что установщик и заказчик получает готовое решение от одного производителя, который гарантирует работу всего комплекса как единого изделия и обеспечивает поддержку на этапе внедрения. Вы получаете одно окно по всем обращениям связанным с работой станционной части системы видеонаблюдения.

Не очевидным преимуществом ПАК является его неизменность. Мы наблюдаем ситуации, когда при модификации проекта, где сервер и ПО видеонаблюдения разделены, проектировщики вносят корректировки в состав лицензий ПО не трогая сервер. Это ведет к тому, что сервер не справляется с итоговой нагрузкой. ПАК остается неизменным до этапа реализации. А при необходимости можно пересчитать ПАК под новое количество камер или любое другое изменение параметров проекта влияющих на сервер, сделать расчет с анализом и комплексно - изменив как состав ПО, так и аппаратную конфигурацию сервера.

В завершении. Важный момент про требования регуляторов. К серверному оборудованию могут предъявляться федеральные, отраслевые или ведомственные требования. Например, в проектах имеющих государственное финансирование могут быть требования о наличии серверов и рабочих станций в реестре продукции российского происхождения Минпромторг или Минцифры. Необходимо искать эту информацию в перечне НД указанной в проекте. Рекомендуется дополнительно запросить у заказчика, произвести анализ применимой НД, но не указанной в задании на проектирование. Проконсультироваться у экспертов.

Выбор модели сервера

Когда вендор определен далее выбираем конкретную модель или модели серверов.

Методы поиска модели типовые:

  • запрос вендору. Отправить собранные требования в виде запроса, ответить на уточняющие вопросы, выбрать из предложенных вариантов оптимальный по вашему мнению вариант. Отличный вариант, если вы не разбираетесь в компьютерных технологиях и доверяете экспертизе поддержки вендора. Переписку со специалистом вендора сохраните.
  • конфигураторы. Воспользоваться предложенным вендором конфигуратором. Учитывайте, что конфигуратор может быть ограничен в функционале. Если у вас получилось выбрать нужную модель - отлично, если нет, то рекомендуется подтвердить у вендора что у него действительно нет подходящей модели под ваши требования. Выгрузите результаты работы конфигуратора, либо сделайте скриншоты и сохраните.

Есть и альтернативный путь. Мы уже ранее рассматривали калькуляторы видеосерверов как альтернатива пути сбора требований к серверу и выбору модели. При помощи калькулятора вы можете сразу из этапа оценки требуемой производительности получить список готовых ПАК для закладывания в проект. Примером такого сервиса является Калькулятор VIDEOMAX.

При выборе модели сервера для проектов с долгим сроком реализации стоит поинтересоваться у производителя о сроке жизни модельного ряда выбранного сервера. Если линейка серверов основана на старой технологии есть уже новая линейка, то рекомендуется делать выбор в сторону новой линейки, даже если выше стоимость. Это уменьшит вероятность пересогласования моделей оборудования при реализации проекта.

Напоминаем, что если в ПО видеонаблюдения присутствует возможность обработки изображения как на основном процессоре CPU, так и на процессоре видеокарты (GPU) или специального нейроускорителя, необходимо провести подбор соответствующих двух моделей серверов. Базово нет преимущества у той или иной технологии: обе технологии масштабируются, надежные, дают одинаковый конечный результат. Выбираем ту модель, которая дешевле.

Выбор рабочей станции оператора видеонаблюдения

Алгоритм выбора рабочих станций станций аналогичен выбору серверов видеонаблюдения, и даже проще - нет дополнительного ограничения по емкости СХД в составе одного изделия.

Ключевое требование к выбору рабочих станций оператора - возможность работы в режиме 24/7. Типовый режим обычных компьютеров для офисного применения коих большинство на рынке составляет 8-10 часов в день 5 дней в неделю. При эксплуатации таких устройств в режиме 24/7 они накапливают "усталость", ошибки в оперативной памяти, требуют периодической перезагрузки, частого обслуживания, малый срок службы. Необходимо выбирать модели класса Workstation заявленных к эксплуатации в режиме 24/7.

Отдельное внимание стоит обратить на уровень шума. В СанПиН 2.2.4.3359-16 "Санитарно-эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах" установлены предельно допустимые уровни шума (ПДУ). Рабочие станции не должны превышать эти параметры, что должно подтверждаться соответствующими протоколами испытаний. Запрашивайте подтверждения соответствия ПДУ для выбранной модели рабочих станций.

Не стоит стремиться к миниатюризации. Сэкономить место на посту охраны кажется привлекательным, но взамен вы получаете необходимость более частого обслуживания и периодической замены вентиляторов охлаждения, т.к. небольшие вентиляторы менее надежные и более громкие при вырабатывании ресурса.

Технологии подключения нескольких мониторов. В классических системах видеонаблюдения на один экран выводится минимум одна камера, а чаще мультиэкран из нескольких камер (раскладка). Выводить на несколько экранов одно изображение, как например в видеостенах, не требуется. По этой причине решения для видеостен в видеонаблюдении являются избыточными и достаточно возможности установить в одну рабочую станцию нескольких видеокарт. Важно чтобы при этом платформа рабочей станции позволяла устанавливать несколько видеокарт и обеспечивала их охлаждение. Проще сразу искать рабочие станции обеспечивающие подключение нужного количества мониторов с заданными параметрами (разрешение, частота обновления экрана) соответствующие и превышающие параметры подключаемых мониторов.

Об отличии технологий подробно в статье Видеостена или многомониторная система - что лучше выбрать для видеонаблюдения?

Рабочая станция также должна поддерживать интерфейсы подключения мониторов заложенных в проект напрямую, либо через переходники. Переходники закладывайте качественные. Нередко из за дешевых некачественных переходников и удлинителей изображение может пропадать и деградировать. Проконсультироваться по переходникам можно с производителем рабочих станций.

Практика выбора серверов и рабочих станций на примере Эталонного проекта разобрана в вебинаре Реалити

Выбор серверов и рабочих станций видеонаблюдения. Практический вебинар Реалити Эталонный проект видеонаблюдения
Посмотреть на Youtube
На каналах VIDEOMAX регулярно публикуются обучающие видео, демонстрации работы технологий, записи мероприятий.
Подпишитесь, чтобы быть в курсе новых технологий видеонаблюдения

Заключение

Классический путь выбора серверов и рабочих станций начинается с оценки интенсивности и количества/частоты движения в кадре. Этот этап нужно выполнить проектировщику и здесь вряд-ли кто то сможет помочь. Когда данные собраны, уже в непосредственном выборе серверов и рабочих станций вам на помощь готовы прийти калькуляторы, и поддержка производителей ПО, производителей классических серверов, эксперты производителей ПАК. Рекомендуем активно пользоваться этими инструментами и сокращать время на поиск решений. Всю переписку, спецификации, коммерческие предложения сохраняйте, чтобы иметь возможность сослаться на рекомендации от производителей.

История VIDEOMAX начинается в 2004 году. Мы изначально специализировались на производстве готовых решений - видеосерверов и рабочих станций для систем видеонаблюдения. Эксперты Видеомакс отлично разбираются во всех нюансах проектирования систем безопасности, и готовы предложить оптимальное и надежное решение для вашего проекта, проконсультируют по всем вопросам связанным со станционным оборудованием и периферией, требованиях ПП, ФЗ и др. в отношении серверов и рабочих станций. Вы можете обратиться по контактам.

Для самостоятельного расчета мы создали для вас Калькулятор, где вы вводите параметры системы и сразу получаете комплект серверов и рабочих станций в составе с программным обеспечением и гарантией производительности, и с возможностью сохранить расчет в PDF.

Мы понимаем как работает рынок проектных решений, предлагаем соответствующую продукцию и условия сотрудничества. Узнайте у специалиста Видеомакс об актуальных условиях сотрудничества.

Все этапы проектирования системы видеонаблюдения представлены на странице Реалити Эталонный проект видеонаблюдения. Перенимайте опыт экспертов ведущих вендоров отрасли.

Скачать статью в формате pdf (необходимо зарегистрироваться или авторизоваться)


Опубликовано:

Дополнительные материалы по теме

Возврат к списку


Комментарии к статье:
Загрузка комментариев...
Свежие обзоры

Мы собираем статистику о посещениях сайта, cookie, данные об IP-адресе и местоположении и действуем в рамках Политики в отношении персональных данных